Odkryliśmy miejsce narodzin DNA

Życie na naszej pięknej planecie opiera się na DNA, a przynajmniej takie, jakie udało nam się dotychczas odkryć. Pomimo faktu rozszyfrowania całego genomu i umiejętności jego sekwencjonowania, do tej pory nie wiedzieliśmy, w której części Wszechświata powstały i w jakich warunkach rozwijały się prekursory DNA. Teraz ta odwieczna zagadka wreszcie została rozwikłana.

Naukowcy z Lawrence Berkeley National Laboratory oraz University of Hawaii odkryli najlepsze warunki do powstania prekursorów DNA, czyli podwójnych pierścieni złożonych z atomów węgla i zawierających atomy azotu. Powstają one w gorących obszarach Wszechświata, blisko gigantycznych gwiazd.

Naukowcy przeprowadzili eksperyment, w trakcie którego odtworzyli warunki panujące w pobliżu rozdętych, kończących swój żywot starych gwiazd. W tym celu wykorzystali możliwości jednego z najnowocześniejszych na świecie synchrotronów, który znajduje się w ośrodku Advanced Light Source (ALS) w Kalifornii.

W specjalnej dyszy wytworzono ciśnienie i temperaturę, która panuje w pobliżu ogromnych gwiazd. Następnie do tego środowiska wprowadzono gaz zawierający pojedyncze pierścienie atomów węgla z azotem i acetylen. Później sprawdzono, czy i jakie uformowały się molekuły. Jak się okazało, powstała chinolina i izochinolina, czyli bardziej złożone molekuły.

Odkryto najlepsze warunki do powstania prekursorów DNA. Fot. NASA.

Naukowcy tłumaczą, że teraz wystarczy poszukać takich właśnie molekuł w pobliżu gwiazd, gdyż w wyniku procesów nachodzących w starych gwiazdach wyrzucane są one w przestrzeń kosmiczną i mogą kondensować się na zimnych nanocząstkach materii. W tym środowisku zachodzą kolejne ich przemiany, które z czasem prowadzą do powstania zasad azotowych nukleotydów, czyli DNA.

Przy okazji tego odkrycia, warto wspomnieć o innym, również niesamowitym, a mianowicie o stworzeniu w laboratorium trzech podstawowych budulców życia (), uracylu, cytozyny i tyminy, które wchodzą w skład RNA i DNA.

Badacze zamknęli próbkę lodu zawierającego pirymidynę w komorze próżniowej, którą schłodzili dodatkowo do temperatury minus 250 stopni Celsjusza. Tam była ona bombardowana wysokoenergetycznym promieniowaniem ultrafioletowym, zgodnym z tym jakie można znaleźć w przestrzeni kosmicznej.

Okazało się, że fotony bombardując wiązania chemiczne substancji zamkniętej w lodzie, rozbijają ją na kawałki, które następnie łączą się spontanicznie tworząc uracyl, cytozynę i tyminę, czyli podstawowe składniki życia.

W ten sposób ludzkość powoli odkrywa historię swoich nieziemskich początków, które wcale nie są takie unikalne, jak mogłoby się to wydawać, na co może również wskazywać ostatnie odkrycie cegiełek życia na Plutonie czy Ceres ().

Źródło: Lawrence Berkeley National Laboratory / Fot. NASA.